当前世界环境

介绍

汽车、自行车使用的发动机润滑油、液压油和齿轮油等使用过的油会污染环境。为了保护环境和自然资源，回收利用废旧石油正成为处理废旧石油的首选方式。¹每年在世界上产生数十亿加仑的使用汽车润滑油。许多研究以消除在使用的润滑油中存在的各种污染物，同时将这些资源重用为有价值的产品。一些技术成功地应用了新开发的再生植物的操作，并获得了重新精制的润滑油。重新精制润滑油的质量相当于新的润滑油。^{2 - 4}使用过的润滑油是一个严重的污染问题。它的倾倒可能污染水和土壤，如果作为一种低级燃料燃烧，有害金属和其他污染物可能释放到空气中。因此，为了防止环境污染和保护自然资源，应该收集和回收使用过的油。回收使用过的润滑油提供了可重复使用的产品或材料。⁵废油是一个严重的废物管理问题。这些结果要求采取管理行动，如最大限度地收集和回收使用过的石油。⁶对我们来说，更多的回收作业的好处是显而易见的:减少浪费，减少污染，更谨慎地利用我们宝贵的自然资源。⁷

二手润滑油

由于某些类型的污染物的存在，汽车润滑油在运行过程中失去其有效性。这些污染物可以分为:

外来污染物

• 外部污染物由周围空气和发动机的金属颗粒引入。空气中的污染物是灰尘、污物和湿气。空气本身可以被认为是污染物，因为它可能导致石油起泡。发动机的污染物是
• 由于发动机磨损而产生的金属颗粒。
• 由于燃料燃烧不完全碳质颗粒
• 作为金属的腐蚀产物存在的金属氧化物
• 冷却水系统漏水-
• 燃料或燃料添加剂或其副产物，可以进入发动机的曲轴箱。

油变质产物

在油劣化期间形成了许多产品。其中一些重要产品是：

污泥

由燃料不完全燃烧产生的油，废物，灰尘，污垢和碳颗粒的混合物。污泥可以沉积在发动机的各个部件上或留在油中的胶体分散体。

漆

由于油中的油泥在高温下工作而沉积在发动机部件上的一种硬的或粘稠的物质。

石油

溶性产品

油的氧化产物残留在油中，不能被过滤出来并沉积在发动机部件上。发动机沉积物的数量和分布取决于发动机的运行状态。在曲轴箱温度较低时，碳质沉积物主要来源于高温，而漆和油泥沉积物的增加可能是由润滑油引起的。

实验

治疗方法

用过的油(发动机、齿轮、压缩机和液压)通过物理和化学方法再生，如脱水、溶剂处理、粘土处理和过滤。将不同的添加剂适量混合，制备出不同牌号的成品油。废油再生的整个过程如下图所示。

脱水

用过的发动机油装入一个两颈圆底烧瓶中，烧瓶配有真空加热和搅拌装置。将使用过的润滑油在100°C下加热1小时以除去水分。脱水后，升温至250℃去除轻端，去除轻端后;将脱水后的油冷却到室温并过滤

溶剂治疗

得到的脱水油在室温下以50%和60% (v/v)的1-丁醇溶剂处理30 min，待24 h后沉淀过夜，去除溶剂污泥，回收溶剂处理过的上清液。

粘土处理及过滤

To prepare different samples, the solvent treated oils were heated under vacuum with constant stirring to 100°C and the fuller’s earth was added in 8 to 10 percent (w/v) for 50 and 60 percent solvent treated oils and then the temperature was raised to the bleaching temperature (250°C , 280°C and 300°C ). Thereafter, the clay treated oils were allowed to cool and filtered.

结果与讨论

二手润滑油的特性

表1显示了从不同来源获得的不同类型的二手发动机油的特性。使用过的发动机油呈黑色;在这些情况下，灰分含量在1.18%到2.80%之间变化，这种变化可能是由于添加到基础上的添加剂的百分比不同

表1:不同类型旧发动机油的特性

这些油的库存。不同使用过的发动机油闪点在108°C到192°C之间变化。由于使用过的发动机油来源不同，在40℃时，不同油的含水量和粘度分别在0.5 ~ 4.0%和32.5 ~ 92.5 cst之间变化
粘度的差异可能是由于添加剂组成和基础原料的变化造成的。

这些油的库存。不同使用过的发动机油闪点在108°C到192°C之间变化。由于二手发动机油的来源不同，发现不同油的含水量和粘度在40℃下分别在0.5至4.0％和32.5至92.5cst的范围内变化。粘度的差异可能是由于添加剂组成和基础原料的变化造成的。

使用润滑油的脱水

最初少量使用的二手发动机油样品被脱水以除去水以及脱水过程中的光端，然后过滤。然而，通过在粘土处理期间的后期加工，观察到在该阶段去除较低级分的过程是不谨慎的，因为观察到粘土处理仅在较高温度下有效，并且在漂白过程中同时去除较低的级分被发现更经济。去除水的干燥仅在表1上携带显示不同类型的二手发动机油包含不同百分比的水。使用的发动机油中存在的水含量范围从0.5〜4.0％变化。

脱水油的溶剂处理

在使用脱水发动机油的溶剂精炼中，使用了1-丁醇的60％（v / v），因为未降低该溶剂适当沉降水平，这可能是由于存在更高百分比的添加剂和存在的污染物在二手油中。虽然对于50％的溶剂处理的油来说，沉降时间略高，但同时发现产量更好。此外，溶剂处理油的产率在60％以上的1-丁醇溶剂中没有改善;因此，溶剂处理仅在50％和60％的溶剂中进行。溶剂处理油的产率为不同类型的二手发动机油而变化。产量的变化是由于使用的油脂中存在的添加剂和碳质物质的分解

溶剂处理油的粘土处理

用10.0进一步处理用50％溶剂处理的二手发动机油

表2:从E₁

用百分之八和百分之十(w/v)的富勒土处理百分之八和百分之十(w/v)的油。上述数量的粘土被选中的原因10.0%以下级别的粘土,50%溶剂油治疗没有显示所需改进的颜色值和60%溶剂油治疗没有改善颜色相反,因此,产量开始下降使用超过10.0%的粘土是不经济的。

表2和表3显示了粘土处理温度对成品油颜色、粘度、闪点、倾点和灰分的影响。颜色的改善是由于在高温下漂白富勒土的效率更高。在精炼过程中，去除了废机油中存在的添加剂和碳颗粒，并且不同废机油制备的基础油样品均通过了铜带腐蚀试验。皂化值低于规定的下限。

表2显示了从β-+ 5.5- + 3.0]，[+ 8.5至+ 4.5]和[+ 5.0至+ 2.5] ASTM单位的精制油（溶剂粘土处理）的颜色改善，ASTM单位有50％1-丁醇溶剂和10％的粘土[50s 10C]，60％溶剂和8％的粘土[60℃，分别在250℃，280℃和300℃下分别在250℃，280℃和300℃下粘土和10％的溶剂[60℃。在250℃下，在250℃下的颜色百分比分别在[50℃]，[60℃]和[60℃]的条件下，在250℃下的颜色在250℃下为45.5,47.0和50.0。在250℃下[60s 8C]条件下的精制发动机油的颜色差，因此丢弃。[50s 10C]和[60℃]条件下精制发动机油的颜色和产量的差异分别是ASTM和1％，因此观察到这种处理都适合于令人满意的和二手发动机油的经济精炼e₁．成品油在40℃和144℃至204℃时的粘度和闪点范围分别为39.0 ~ 57.0 cst。在300°C时观察到粘度和闪点的增加，这是由于在该温度下较低馏分的更高去除。在最佳精炼条件下的倾点₁为-18°C。精炼油的灰分含量不显著，说明加工工艺较好。总(有机)酸度在0.038 ~ 0.043 mg KOH/g油范围内，而无机酸度为零。

表3:从E₂

表4:成品发动机油的特性

表3显示了在250°C、280°C和300°C分别用[50S 10C]、[60S 8C]和[60S 10C]处理的精炼油从[+ 5.5到+ 2.5]、[+ 7.5到+ 3.5]和[+ 5.0到+ 2.5]ASTM单元的颜色改善情况。在[50S 10C]、[60S 8C]和[60S 10C]条件下，精炼发动机油在300℃时比在250℃时颜色下降的百分比分别为54.5、53.0和50.0。颜色在+ 4.5 ASTM单位以上的精炼油被丢弃。在[50S 10C]和[60S 8C]条件下，在300℃条件下，成品油的色度和产率无差异，因此，这两种处理方法均可用于满意且经济的二手发动机油E的精炼₂．精制油的粘度和闪点在40℃和140℃至210℃的范围内为45.0至70.0cst。精制油的灰分含量微不足道。在最佳精炼条件下的倾点₂为- 7°C。总(有机)酸度在0.041 ~ 0.045 mg KOH/g油范围内，而无机酸度为零。

添加剂共混对精制基础油性能的影响

从使用使用的润滑油的精炼中获得的基础坯料即具有不同的物理化学特性的发动机，齿轮，压缩机和液压油来制备各种等级的成品油（添加剂混合）。市场上可用的Mono和多等级的发动机油，各种目的需要不同的基础股票。此外，特定等级的油是需要特定量的合适添加剂。由于它变化难以准备齿轮油的特定碱性库存要求，压缩机油和液压油也是通过精炼用过的油制备的特异性基础股。采购了发动机，齿轮，压缩机和液压油的标准添加剂，并根据要求的特定百分比与制备的碱性股，以制备特定的上述油等级。

制备并表征了成品发动机油的各种性能，如40℃和100℃时的粘度、粘度指数、闪点、倾点、无机和总酸度以及灰分含量，如表4所示。不同基础油制备的成品油样品均通过了腐蚀带测试。

为了使SAE级30级发动机油，由e制备的基础股₁E_3.E₄E₆E₁₀粘度分别为56.0和57.0 (E₁)、64.0、65.5、61.0和84.5 cst在40℃条件下的粘度均适宜于制备SAE 30级发动机油。在油品中加入一定比例的聚异丁烯，可提高油品的耐腐蚀、防锈、抗氧化等性能。同时，改变二硫化钼的比例，以获得与SAE 30级相当的油，在100℃时粘度应在9.3至12.5cst之间。在E原料制备的基础油中加入不同比例的VI改良剂₁和E₆通过添加5.8%的二硫化钼和5.2%的聚异丁烯，达到了该等级规范的要求。同样，聚异丁烯的添加量为5.0%，二硫化钼的添加量为5.2%，可获得SAE 30级油_3.和E₄。在这种情况下，已观察到钼二硫化钼的量降低，因为由e的碱基股票粘度降低_3.和E₄高于由e制备的基础股票₁和E_6.．从E₁₀根本不需要二硫化钼，仅添加5.2%聚异丁烯就可获得SAE 30级发动机油，原因是基础油本身的粘度没有达到SAE 30级机油规定的限值。

如表4所示，在添加剂混合后，在40℃和100℃下由不同碱性储备制备的SAE 30级的发动机油的粘度分别从83.0至92.0cst和10.5至12.0cst等于10℃。这些成品油的粘度指数在112至118中变化。成品油的闪点在204℃至221℃的范围内，倾点在-6至-15℃之间变化。随着成品油与添加剂混合，灰分含量增加，在0.0863至0.877％的范围内。总酸度在0.019至0.026mg KOH / g / g的范围内，而无机酸度为所有成品油。因此，制备的油符合SAE 30级的质量要求。

为了使发动机油达到SAE 40级，从E₇E₈E₉H_3.在40℃时，粘度分别为68.0、70.0、88.0和125.0 cst的基础油的粘度适宜于制备SAE 40级的发动机油。添加一定比例的聚异丁烯以提高油品质量。同时，改变二硫化钼的比例，使油的粘度与SAE 40级相当，在100℃时粘度应在12.5 ~ 16.3 cst之间。在E原料制备的基础油中加入不同比例的VI改良剂₇和E_8，得出结论是，对于SAE 40级油，通过添加6.5％的二硫化钼和5.2％的聚异丁烯获得的结果符合该等等级规范的要求。类似地，观察到加入5.0％的二硫化钼和5.2％的聚异丁烯，以最佳的用于从e制备的碱性股票中获得SAE 40级油_9。在这种情况下，二硫化钼的需要量较低₉高于由e制备的基础股票₇和E₈．从H_3.，钼二硫化物根本不需要碱性储备本身的粘度在SAE 40级油规定的限制中失败。然而，加入5.2％的聚异丁烯以获得SAE 40级发动机油以升级其质量。

结论

• 灰分含量的降低显示，随着在溶剂处理的精炼方法中除去含有油中存在的添加剂和碳颗粒的正确精炼
• 废油的闪点在提炼过程中增加，这是由于去除闪点较低的轻端。
• 由于在使用的油中存在的浅端，所用油的粘度增加了改进。
• 通过脱除含碳物质、氧化产物和杂质，使油脂的色泽得到改善。

参考资料

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